Gdzie popełniłem błąd koncepcyjnie, próbując obliczyć maksymalną siłę na kratownicę w danym stawie?

10

W poniższym opisie problemu pytanie zawiera stwierdzenie maksymalnego obciążenia które może wytrzymać kratownica. Moje podejście było następujące:P

  1. Narysuj FBD dla całej struktury.
  2. Zasadniczo identyfikowałbym wszystkie siły zewnętrzne, jednak dla tego problemu czułem, że było to zbędne, ponieważ czułem, że nie były one potrzebne, jeśli znałem już siły każdego członka.
  3. Następnie zanurzyłem się prosto w złącze i założyłem, że każdy element podłączony do D był w stanie naprężenia i doświadczyłem maksymalnej siły rozciągającej T = 1500 funtów.DDT=1500

Jednak, co doprowadziło do błędnej odpowiedzi przy rozwiązywaniu dla . Instrukcja rozwiązanie zamiast znaleźć każdą siły zewnętrznej w zakresie P i rozpoczęła się wspólnym A znaleźć A D i A B pod względem P . Ponadto, aby uzyskać wartości liczbowe, w instrukcji rozwiązania przyjęto, że element A B doświadcza maksymalnej siły ściskającej 660 funtów. Jednakże, gdy zakładam, że element A D doświadcza maksymalnej siły rozciągającej, nie działa tak samo.PPAADABPABAD

Moje pytanie polega na tym, dlaczego muszę znaleźć siłę każdego członka w kategoriach i dlaczego należy założyć AP doświadcza maksymalnej kompresji (ale nieA D przy maksymalnym napięciu)?ABAD

EDYCJA: Chcę zauważyć, że nie potrzebuję pomocy w rozwiązaniu tego problemu ani wymaganej matematyki. Po prostu szukam pojęciowej odpowiedzi na pytanie, dlaczego moje podejście nie zadziałało (tj. Analizuje tylko wspólne ).D

Opis problemu

Łowca
źródło
1
Wreszcie pytanie o pracę domową zgodne z naszymi wytycznymi !
grfrazee

Odpowiedzi:

9

DABBCD

Aby to zobaczyć, oto twoja struktura z jednostkowym obciążeniem (jednostki nie mają znaczenia):

wprowadź opis zdjęcia tutaj

A oto siły osiowe w każdym elemencie pod tą jednostkową siłą (dodatnie w rozciąganiu):

wprowadź opis zdjęcia tutaj

PD

PAB=PBC=6600.943=700PAD=PCD=15000.687=2183PBD=15001.333=1125

Dlatego maksymalne obciążenie obsługiwane przez konstrukcję to minimum tych wartości, które wynosi 700 funtów.

Aby pokazać ważność tych wyników, zastosujmy teraz każdą z tych sił i sprawdź wyniki w odpowiednich elementach:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

wprowadź opis zdjęcia tutaj

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Wszystkie wyniki uzyskano za pomocą Ftool , darmowego programu do analizy ramek 2D.

Wasabi
źródło
ABBCAD,CD,BD
1
@Hunter, ponieważ ich maksymalna siła to mniejsza liczba członków. Jedynym sposobem poznania maksymalnego obciążenia konstrukcji jest sprawdzenie maksymalnego obciążenia, które może wytrzymać każdy element konstrukcji i uzyskanie minimalnego zestawu wartości. I „pierwszy” nie ma na myśli chronologicznie: jeśli zastosujesz natychmiast 10000 funtów do konstrukcji, wszystkie elementy zawiodą w tym samym czasie.
Wasabi
1
ABBCADBDCD
1
P